甘油超临界水气化制氢过程参数和动力学研究

为研究甘油超临界水气化制氢过程及转化动力学,采用正交试验和单因素试验,在连续式反应器中,分析不同工艺参数对甘油超临界水气化气体产物分布和气化转化效率的影响,对气体产物进行气相色谱分析。利用集总动力学研究方法,优化甘油超临界水气化转化动力学模型,增加CO_(2)甲烷化反应路径,探讨甘油超临界水气化过程中动力学参数和气相产物生成及消耗路径。结果表明:甘油超临界水气化制氢的最佳工况为温度600℃、甘油浓度0.015 mol/L、压力27 MPa和停留时间18 s,此时H_(2)产量为2.411 mol/mol,气化效率为76.49%。单因素试验结果可知,较高反应温度和压力、较低原料浓度和适当延长停留时间有利于提高H_(2)产量和甘油气化效率。反应速率常数随着温度的升高而增加,甘油热解路径Ⅱ和中间体蒸汽重整路径Ⅰ的活化能分别高于甘油热解路径Ⅰ和中间体蒸汽重整路径Ⅱ。H_(2)主要通过甘油热解和水气变换反应生成,CO_(2)主要通过甘油热Ⅰ和水气变换反应生成,CO_(2)甲烷化是H_(2)和CO_(2)消耗的主要路径。中间体热解是CO和CH4的主要生成路径,CO的主要消耗路径是水气变换反应。

1.2%Al_(2)O_(3)-0.4%WC弥散强化铜高温变形行为研究

在Gleeble-1500型热模拟机上,对弥散强化铜进行高温变形试验,观察显微组织并分析其变形行为。结果表明:在变形初始阶段材料流动应力迅速达到最大值,随着温度的升高应变速度逐渐降低,应力不出现明显的下降趋势;弥散相显著提高再结晶温度,高温变形过程未发生明显的再结晶现象,动态回复为主要的软化机制;1.2%Al_(2)O_(3)-0.4%WC弥散强化铜的高温本构方程为:σ=A√2R^(2)-1ε^(-n)ε^(-m)e^(-br),其中,A=1049.8,R=0.93,n=-0.1763,m=0.2406,b=0.0028(T为绝对温度)。

铝合金无缝管挤压成形过程的数值模拟与分析

针对铝合金无缝管的挤压成型工艺,设计7075铝合金无缝管的挤压模具和穿孔针,建立有限元分析模型,利用DEFORM V6.1有限元软件的数值模拟与仿真计算,分析不同挤压温度和速度对挤压力、内部温度场、应力分布的影响.结果表明,7075铝合金无缝管挤压模拟过程中,挤压温度在400℃~500℃的范围内,挤压速度在5 mm/s~8 mm/s的范围内,挤压速度和挤压温度都对挤压力的大小有较大的影响.挤压速度越高时,挤压温度对挤压力的影响效果越明显;挤压温度越高时,挤压速度对挤压力的影响效果越明显;挤压温度升高,挤压筒内未产生大变形区域等效应力降低,管材靠近模孔处附加拉应力增大;挤压速度升高,应变分布不均匀性增大.为获得高品质的7075铝合金无缝管,应严格对挤压温度-速度工艺进行调控,并控制好管材出模孔温度.